刷知乎的时候看到一个问题，热度冲到了202万，标题挺抓人：
“既然永动机不存在，为何地球自转了45亿年，是什么力量在起作用？”
底下回答五花八门，有人搬出角动量守恒，有人扯到暗物质，还有人干脆说“因为牛顿第一定律呗”。
但我觉得，这个问题之所以能引发这么多讨论，恰恰是因为提问者把两件不同的事混在了一起：“永动机”和“持续运动”。
今天咱们就把这事儿掰开揉碎聊清楚。
先搞清楚：永动机到底被禁止的是什么
很多人对“永动机不存在”的理解其实有偏差。
物理学上否定的是两类东西：
第一类永动机——不消耗能量却能对外做功，这违反热力学第一定律（能量守恒）。
第二类永动机——从单一热源吸热全部转化为功，不产生其他影响，这违反热力学第二定律（熵增原理）。
注意关键词：对外做功。
地球自转，它对外做功了吗？没有。它只是在转，并没有靠自转去驱动什么机器、点亮什么灯泡。
所以从严格意义上说，地球自转压根就不属于“永动机”这个命题的讨论范畴。它不违反任何热力学定律。
这就像你在太空中扔出去一块石头，它会一直飞。你不会说这块石头是“永动机”吧？
那地球为什么能转这么久？
核心答案就四个字：角动量守恒。
46亿年前，太阳系还是一团巨大的星际分子云。这团云在自身引力作用下开始坍缩，坍缩过程中只要有哪怕一点点旋转，因为角动量守恒，越缩越小、越转越快——跟花样滑冰运动员收手臂加速是一个道理。
地球就是从这团旋转的尘埃盘里诞生的，天生就带着角动量。
而太空几乎是真空，没有空气阻力，没有地面摩擦力。地球自转时，几乎没有东西去“刹”它。
所以它就一直在转。
但“几乎”不等于“完全没有”
这里必须补充一个信息增量：地球自转其实在变慢。
不是永不停歇，而是慢得非常非常慢。
主要原因是潮汐摩擦。月球的引力拉扯地球上的海水形成潮汐，而地球自转比月球公转快，海水跟海底之间的摩擦就像一只无形的手，在轻轻捏刹车。
效果有多大呢？大约每世纪地球自转周期增加1.7毫秒左右。
1.7毫秒，你眨个眼大概要300毫秒。也就是说，地球每过一百年，一天才长了不到两毫秒。
恐龙时代的一天，大概只有23个小时。等再过几亿年，一天可能会变成25小时——当然，那时候人类还在不在都不好说了。
另外，地震、冰川融化导致的质量重新分布，也会对自转速度产生微小影响。但这些都属于“微调”级别，不影响大局。
那地球最终会停下来吗？
理论上，如果没有其他因素干扰，潮汐摩擦会持续消耗地球自转的动能，最终地球会被月球“锁定”——就像月球已经被地球锁定了一样，永远同一面朝向地球。
到那时候，地球一天就等于一个月，大概相当于现在的47天。
但别慌，这个过程需要数百亿年。而太阳大概在50亿年后就会膨胀成红巨星，把地球吞掉。所以地球等不到自己停下来那天。
回到最初的问题
“永动机不存在”和“地球自转了45亿年”之间，其实没有矛盾。
- 永动机禁止的是无中生有地输出能量
- 地球自转是角动量守恒的自然结果
- 它不是在“做功”，只是在“惯性运动”
- 而且它确实在慢慢减速，只是慢到人类感知不到
所以，地球不是永动机。它只是一个在真空中转了很久、而且还会继续转很久的普通行星。
真正神奇的不是它能转这么久，而是46亿年前那团星云的角动量，居然刚好让今天的我们拥有24小时的一天。这事儿细想，比永动机有意思多了。
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